高速原子力显微镜研究为甲型流感病毒复制提供了见解

金泽大学纳米生命科学研究所(WPI-NanoLSI)、IMDEA纳米科学中心(西班牙马德里)和CNB-CSIC(西班牙马德里)的研究人员在ACSNano实验中报告了揭示重组甲型流感基因组在RNA合成过程中经历的构象阶段循环。

甲型流感是一种全球性健康风险，可导致局部流行病和致命性流行病。因此，病毒自我复制的机制引起了人们的极大兴趣。由日本金泽大学纳米生命科学研究所(WPI-NanoLSI)的ShingoFukuda、CNB-CSIC的JaimeMartin-Benito和西班牙IMDEANanociencia的BorjaIbarra领导的研究人员使用高速原子力显微镜和电子显微镜来确定RNA合成过程中重组病毒基因组(或rRNP)的构象动力学。

此前，研究人员曾尝试了解甲型流感病毒繁殖周期中可能发生的构象变化，但由于病毒核糖核酸内切酶(vRNP)具有“庞大的双螺旋结构”，因此很难看清到底发生了什么。

结果，研究人员制作出了一种环状重组核糖核蛋白复合物(rRNP)，从而克服了“体积大的问题”。作者使用HS-AFM实时跟踪主动RNA合成过程中单个rRNP复合物的构象变化。

他们的工作提供了第一个直接的实验证据，表明单个rRNP可以循环用于多个转录和复制周期。这是病毒繁殖的一个关键特征。此外，他们的研究强调了影响新生RNA二级结构稳定性的因素如何影响RNA合成的速度。

作者总结说，这种方法对于研究病毒的转录和复制机制很有用。“转录暂停是大多数RNA聚合酶的固有特性，其调节构成了控制基因表达的核心机制之一，”他们补充道。

“未来在RNP背景下对IAVRdRp(甲型流感病毒RNA依赖性RNA聚合酶)的实时RNA合成动力学进行的单分子实验将有助于阐明假定的暂停状态的性质及其在病毒转录和复制中的作用。”